面向海洋漁業(yè)科學與技術專業(yè)的力學基礎課程教學改革

初文華 鄒曉榮 李玉偉 葉旭昌

摘 要：《海洋工程水力學》課程是為海洋漁業(yè)科學與技術專業(yè)本科生開設的專業(yè)基礎課，在海洋漁業(yè)科學與技術專業(yè)的課程體系中起著承接基礎理論和專業(yè)知識的作用。教學團隊從課程設計、教學大綱修訂、教學內容選擇及教學過程安排等各個教學環(huán)節(jié)，都更加有針對性地面向海洋漁業(yè)科學與技術專業(yè)的學生進行選擇與設計，力求幫助學生在有限的學時內學到更多更實用的力學基礎知識，為其后續(xù)的專業(yè)課程學習打下更為扎實的基礎。

關鍵詞：力學基礎課程;海漁專業(yè);教學改革

一、問題的提出

海洋漁業(yè)科學與技術專業(yè)著力培養(yǎng)具備海洋科學、水產科學基本理論知識，掌握海洋生物資源高效開發(fā)、合理利用、評估與管理和科學養(yǎng)護等方面的專業(yè)知識和技能，能在海洋漁業(yè)及相關產業(yè)、教育、科研和管理等部門從事海洋生物資源 可持續(xù)開發(fā)、調查與評估、養(yǎng)護和管理的高素質復合型人才。要求學生在學習數(shù)學、物理及海洋科學、水產科學基本理論和知識的基礎上，接受航海技術、海洋漁業(yè)資源調查與評估、海洋漁業(yè)技 術方面的基本方法和技能訓練。而其中，力學基礎課程[1]是該專業(yè)學生學習后續(xù)相關專業(yè)課程的十分重要的理論基礎。

2018年之前，海洋漁業(yè)科學與技術專業(yè)本科生的專業(yè)必修力學基礎課程為《工程流體力學》，該課程是工程學院面向全校理工科專業(yè)所開設的流體力學基礎課程。正因為授課對象廣泛，因此該門課程在課程內容設置時，僅僅涵蓋了流體靜力學、運動學及流體動力學等流體平衡和運動的基本規(guī)律及其有關基本概念、基本理論及公式。而這些基本理論對于海洋漁業(yè)科學與技術專業(yè)的本科生來說，針對性不是很強，學生在學習過程中無法做到將所學基礎知識與自己的專業(yè)緊密聯(lián)系起來;同時，對于海洋漁業(yè)科學與技術專業(yè)的本科生來說，其后續(xù)還要學習漁具力學、漁具理論與設計學、漁具材料與工藝學等專業(yè)課程，而這些課程在學習過程中都需要學生具備足夠的力學基礎知識。因此，在前期的力學基礎課程教學內容設計時，有必要針對后續(xù)課程的需求，有針對性地安排與講授。此外，流體力學課程涉及部分實驗學時，而《工程流體力學》課程的實驗教學內容側重于基本流體力學實驗方法與技能，同樣與海洋漁業(yè)科學與技術專業(yè)相關度不大。學生在完成實驗的過程中，收獲的知識與技能對其今后從事的相關專業(yè)指導意義不大。

因此，為了培養(yǎng)具備充足且有針對性的流體力學基礎知識的海洋漁業(yè)科學與技術專業(yè)本科生[2]，為其后續(xù)學習漁具力學、漁具理論與設計學、漁具材料與工藝學等專業(yè)課程時更加得心應手、游刃有余，課題組對海洋漁業(yè)科學與技術專業(yè)的力學基礎課程進行改革與創(chuàng)新。以2018年本科專業(yè)人才培養(yǎng)方案修訂為基礎，將海洋漁業(yè)科學與技術專業(yè)的流體力學基礎課程由《工程流體力學》修訂為《海洋工程水力學》。從課程設計、教學大綱修訂、教學內容選擇及教學過程安排等各個教學環(huán)節(jié)[3]，都更加有針對性地面向海洋漁業(yè)科學與技術專業(yè)的學生進行選擇與設計，力求幫助學生在有限的學時內學到更多更實用的力學基礎知識，為其后續(xù)的專業(yè)課程學習打下更為扎實的基礎[4]。

二、教學內容選擇與安排

《海洋工程水力學》課程是為海洋漁業(yè)科學與技術專業(yè)本科生開設的專業(yè)基礎課，主要講授海洋漁業(yè)漁具相關的水力學基礎理論知識及其應用，該課程在海洋漁業(yè)科學與技術專業(yè)的課程體系中起著承接基礎理論和專業(yè)知識的作用。通過該課程的學習，使學生了解水力學的基本概念，基本理論，掌握海洋漁業(yè)漁具相關的水力計算基本方法與解決實際工程問題的初步能力;該課程為海洋漁業(yè)科學與技術專業(yè)本科生學習有關后續(xù)專業(yè)課程、從事海洋漁業(yè)相關工作和進行深入科學研究打下基礎。

《海洋工程水力學》課程的教學內容注重對專業(yè)基礎知識的講授，將“水力學”課程的知識點與海洋漁業(yè)科學與技術專業(yè)課程相結合，并在教學中結合專業(yè)課的特點深化和豐富“水力學”課程的內涵，使教學內容更加充實，更加結合工程實際，從而提高了學生學習專業(yè)基礎課的興趣，提高了教學質量。此外，課程突出課程前后銜接，注重水力學基本知識—海洋漁業(yè)工程應用系統(tǒng)教學，并強化“水力學”課程中實驗教學與理論教學的結合。

《海洋工程水力學》課程教學環(huán)節(jié)共48學時，其中理論教學環(huán)節(jié)44學時，實驗教學環(huán)節(jié)4學時。針對海洋漁業(yè)科學與技術專業(yè)本科生的力學基礎需求，《海洋工程水力學》課程的理論教學內容主要涵蓋了流體靜力學、流體動力學基礎、流動阻力與能量損失、液體三元流動基本原理等六個章節(jié)，實驗教學內容則包括能量方程實驗與雷諾實驗兩個環(huán)節(jié)。

三、教學改革措施

（一）以課程教學大綱為本，通過進一步梳理課程教學內容體系和與前后程課程的關系，提煉課程教學內容重點，在教學過程中，選用符合專業(yè)實際情況的例題或者習題等進行講解。相關章節(jié)的內容開展，都在課程開始前，結合相關專業(yè)的實際應用，為課堂教學內容的開展做好鋪墊，激發(fā)學生的學習興趣。例如，第三章流體動力學基礎的內容，在課程開始前通過多媒體手段為學生引入“漁具作業(yè)過程的受力與作業(yè)效率”這樣一個相關的實例，讓學生對于本章所學內容在專業(yè)領域中的應用有一定的了解，從而對即將開展的課程內容產生學習興趣，從而促進課堂教學內容的高效順利開展。此外，在課堂教學過程中，通過例題的引入，為學生講解如何利用本章節(jié)所學知識點解決課堂開始時所提出的實際問題，做到首尾呼應，同時加深學生對于所學知識的理解與掌握。

（二）更新教育理念，深化教學改革，采用靈活多變的教學方法和先進的教學手段，進一步提高課堂教學效率和效果。在以往以教師課堂講授課程內容為主的基礎上，針對課程的重點及難點內容，多次開展課堂討論課程，了解學生對于所學知識存在哪些疑惑與不解之處，針對學生提出的問題，在課堂上及時答疑解惑，使學生能夠邊學習邊消化，及時掌握該學習階段所應掌握的知識點，同時為下一階段知識點的開展打下良好基礎。

（三）充分開拓利用先進的電子科技與網(wǎng)絡先進技術，完善網(wǎng)絡教學和網(wǎng)絡實驗平臺，系統(tǒng)有效地開展網(wǎng)絡教學、討論、答疑以及網(wǎng)絡實驗指導。利用校園網(wǎng)絡教學平臺為學生開展豐富的討論交流與答疑等課后教學活動，每堂課前在網(wǎng)絡平臺發(fā)布課程相關復習及預習信息，讓學生對即將開展的課堂教學內容有一定的熟悉和了解，有助于課堂教學內容順利進行;每節(jié)課后利用網(wǎng)絡平臺的課程討論、答疑等技術，組織學生在線交流討論，促進學生對于課堂教學內容的理解鞏固;每堂課后將本節(jié)課程課件及課后習題上傳到網(wǎng)絡教學平臺，方便學生復習及完成作業(yè)之用。

通過此次有針對性的教學改革，系統(tǒng)地建設了《海洋工程水力》課程的教學體系，理順課程在前后程課程中的關系。根據(jù)學生前期所學課程的理論基礎，適當選擇本門課程的學習內容及難易程度;同時針對學生后續(xù)所學相關專業(yè)課程的需求，有針對性地完善課程教學內容、突出課程教學重點，為后續(xù)課程打下更為扎實的基礎。

參考文獻

[1] 楊瑜，邵家儒.力學基礎課程建設中存在的問題及解決思路[J].科學咨詢（科技-管理），2017，09： 146-147.

[2] 李志敏， 汪旭光，汪泉，等.基礎力學課程在不同工科專業(yè)教學中的差異分析——以安徽理工大學為例[J].赤峰學院學報（自然科學版），2019，08：146-148.

[3] 劉鐵軍.“逆向教學法”在力學類基礎課程教學中的應用[J]. 教育現(xiàn)代化，2019，70：75-76.

[4] 溫世峰.高校力學基礎課程在工科專業(yè)發(fā)展中的作用分析[J].產業(yè)與科技論壇，2019，15：158-159.

基金項目：上海海洋大學校級重點課程建設項目，項目名稱：海洋工程水力學（A1-2005-00-300518），上海海洋大學校級本科教改項目，項目名稱：面向海洋漁業(yè)科學與技術專業(yè)的《海洋工程水力學》課程教學改革（A1-2005-00-300306）。

作者簡介：初文華（1986- ），女，漢族，山東煙臺人，博士，海洋科學學院，講師，研究方向：漁具力學。